《文化人薛定谔》带你领略二十世纪最伟大物理学家之一的薛定谔的风采，全文分为上、下两篇推送。上篇主要简述薛定谔的生平；他通过量子化条件挽救外尔新世界几何理论；还有最著名的量子力学波动方程是如何倒腾出来。
薛定谔，20世纪最伟大的物理学家之一，他1926年的波动方程是量子力学的奠基性方程，改变了物理学的进程。他1922年为外尔理论引入虚因子是规范场论诞生的关键一步，后来的波动方程与此一脉相承。薛定谔还是杰出的哲学家、科学理论作家、文化学者，他基于物理学思考的《什么是生命》开启了分子生物学并且带来了准周期结构的概念，他的众多科学理论的讲座与散文为后世物理学家的成长提供了丰厚的文化营养。
差不多自100年前起，任何一个学物理的人都会遇到薛定谔这个名字。薛定谔这个名字联系着量子力学的基本方程，即薛定谔方程。实际上，早在他写下这个惊世骇俗的方程之前，他就凭借着开始了拯救外尔的统一场论。
对于薛定谔来说，薛定谔方程就是虚系数的扩散方程而已。这个方程之于氢原子问题的解是量子力学理解原子结构及元素周期表的钥匙。此外薛定谔还是相对论和统计物理的大家。这些是学物理的人都耳熟能详的薛定谔的事迹。此外，在物理学的恶俗文化部分，薛定谔的名字还同一只不幸的猫联系在一起，出现在一些不正经的和假装正经的物理论述中。
薛定谔还是个有哲学品味的物理学家，且他首先是一个文化学者，他的名为《什么是生命？
》的小册子简直是分子生物学的宣言，提供了1957年诺贝尔生理或医学奖和2011年诺贝尔化学奖的思想基础，而他的诸多科学文化讲座集，如《自然与希腊人》、《科学与人文》、《思维与物质》和《我的世界观》等等，都是后世物理学家的文化营养源泉。薛定谔还热爱诗歌，翻译诗并且写诗，虽然诗写得不咋地。有一种说法，薛定谔思想之深阔、成就之伟大，世上罕有其匹。
薛定谔（Erwin Schrödinger, 1887-1961），奥地利物理学家、文化学者，量子力学的奠基人之一。薛定谔1887年出生于奥地利维也纳，是父母的独子，其父亲Rudolf Schrödinger是个植物学家。薛定谔的外祖父Alexander Bauer是维也纳工业学校的化学教授，而外祖母是英国人，因此薛定谔是被姨妈先教会的说英语。
以上这些事实或许有助于我们看清楚薛定谔之所以能通晓多种语言、学术研究能横跨多个领域的早期教育基础。
薛定谔上的中学是维也纳著名的学园中学，物理学巨擘玻尔兹曼和小说家茨威格都是该校的毕业生。薛定谔于1906-1910年期间在维也纳大学跟随著名物理学家Exner和Hasenöhrl学物理。按照德语维基百科的说法，薛定谔于1910年在23岁上获得物理学博士学位，导师为Hasenöhrl，1911年做了Exner的研究助理，1914年完成了Habilitation。
1914-1918年第一次世界大战期间，薛定谔在奥地利的炮兵部队中服役。1920年薛定谔到德国的耶拿大学做了著名物理学家维恩的助手。1920年秋薛定谔在斯图加特大学获得编外教授职位，1921年获得Breslau大学的正教授职位，但当年就挪到了瑞士的苏黎世大学，接替此前爱因斯坦和劳厄担任过的理论物理教授位置，1927年到德国柏林大学接替普朗克的位置。薛定谔在瑞士期间倒腾出了著名的薛定谔方程。
1933年，薛定谔离开德国到了英国的牛津，同年和狄拉克分享诺贝尔物理奖。因牛津大学的位置未能协调好，这以后他也去过美国的普林斯顿，1936年回到其祖国的格拉茨大学工作。1938年德国吞并奥地利后，薛定谔逃出奥地利，几经转折，后来定居爱尔兰的都柏林直至1955年，其间就职于都柏林高等研究院，这算是回到姥姥的家乡生活了一段时间。1956年，薛定谔重回老家维也纳，在那里度过了人生最后的时光。
1961年1月4日，薛定谔辞世，享年74岁。薛定谔墓碑的十字架上刻着他的公式，维也纳大学树立的一尊大理石雕像上也刻着他的公式。
薛定谔无疑地是一个不可多得的全才型学者，不过他属于大器晚成型的。他完成了几项重要的科学突破，也为我们留下了丰硕的思想遗产，散见于他的众多著述中。薛定谔的部分著作目录如下：
1. Abhandlungen zur Wellenmechanik (波动力学), Barth, 1927.
2. Four lectures on wave mechanics (波动力学四讲), Blackie and Son, 1928.
3. Über Indeterminismus in der Physik - Ist die Naturwissenschaft milieubedingt? Zwei Vorträge zur Kritik der naturwissenschaftlichen Erkenntnis (论物理中的不确定性), Barth, 1932.
4. Science and human temperament (科学与人类气质), Allen and Unwin, 1935.
5. What is Life (什么是生命), Cambridge university press, 1944.
6. Statistical Thermodynamics (统计热力学), Cambridge university press, 1946.
7. Gedichte (诗学), Küpper, 1949.
8. Space-Time Structure (时空结构), Cambridge university press, 1950.
9. Science and Humanism (科学与人文), Cambridge university press, 1951.
10. Nature and the Greeks (自然与希腊人), Cambridge university press, 1954.
11. Expanding universe (膨胀的宇宙), Cambridge university press, 1956.
12. Science theory and man (科学理论与人), Dover, 1957.
13. Mind and Matter (思维与物质), Cambridge university press, 1958.
14. Meine Weltansicht (我的世界观), Zsolnay, 1961.
15. Was ist ein Naturgesetz (什么是自然规律), Oldenburg, 1962.
1984年，奥地利科学院出版了四卷版的薛定谔全集，分为：卷1. 对统计物理的贡献；卷2. 对场论的贡献；卷3. 对量子理论的贡献；卷4. 一般科学性及普及性论述。 从上述这个著作目录可以看出，薛定谔是个具有人文情怀的大科学家。此外请注意，薛定谔这个奥地利人可以轻松地用母语德语和英语、法语撰写科学论文，由此也可见薛定谔必是个了不起的文化学者。
笔者想说，薛定谔首先是一个文化学者，有不少专门谈论文化与哲学的论述，其次才是一个参与了奠立量子力学以及规范场论和统计力学的物理学家。薛定谔深受哲学的影响，终其一生致力于研究斯宾诺莎、叔本华和马赫等人的哲学，此外还喜欢研究颜色与博物学。薛定谔在《思维与物质》一书中有句云：“时空中张开的宇宙不过是我们的表示”，此中可见叔本华之名著《作为意志与表象的世界》的影子。